Arbeit komplett 12.07.2003 komplett Annahmeste - ArchiMeD

8.1 Testmethoden 117
Abb. 8-2: Verschiedene Raumstrukturen der DNA 141
Form 1: superhelikal gewundene (ccc) DNA
Form 2: DNA mit einem Einzelstrangbruch
Form 3: relaxierte DNA der Form 1
Form 4: lineare DNA
Interkaliert nun die zugegebene Testsubstanz in die relaxierte zirkulare DNA, so
kommt es zu einer Vergrößerung des Basenpaarabstandes an der Interkalations-
seite, wodurch sich der Helixdrehwinkel verringert. Hieraus resultiert eine Abnahme
der helicalen Windungszahl T, die sich in einer Entspiralisierung der DNA äußert.
Gleichzeitig nimmt aber die superhelicale Windungszahl W in entgegengesetzter
Richtung zu, womit Gleichung 8-1, Seite 116, erfüllt bleibt. Es kommt zur Ausbildung
von DNA mit positiv superhelicalen Windungen, die aber in Gegenwart des Enzyms
Topoisomerase I, das noch im Reaktionsgemisch vorliegt, wieder vollständig relaxiert
(Form 4) wird, d.h. die Verwindungszahl L ändert sich erneut.
Wird die Reaktion abgebrochen, indem die Topoisomerase I und der Interkalator
durch Phenolextraktion ausgewaschen werden, beginnt die DNA zu "schrumpfen".
Dabei nimmt sie wieder ihre ursprüngliche superspiralisierte Helix-Struktur an, da der
Abstand der Basenpaare, zwischen denen sich ein Interkalatormolekül befand, sei-
nen Ausgangswert vor der Interkalation annimmt. Dieser Prozeß ist mit einer Zu-
nahme der helicalen Windungszahl T verbunden, die nach Gleichung 8-1 nur durch
eine negative Zahl superhelicaler Windungen kompensiert werden kann.
Mittels Gelelektrophorese können die verschiedenen DNA-Topoisomeren sichtbar
gemacht werden. Hierzu läßt man DNA nach Inkubation mit Topoisomerase I und
bekanntem Interkalator als Vergleich mitlaufen(Abb. 8-3, Seite 118).
Da die Enzymaktivität eine notwendige Bedingung für den Assay darstellt, kommt der
Untersuchung, welchen Einfluß die Testverbindung auf die Aktivität des Enzyms hat,